[發明專利]檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置及方法

無效

• 申請號: 201010174051.8
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN101852712A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 陳曉涌;盛新志;馮震;姜上尉;黃宇軍
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N15/02
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳;毛燕生

技術領域

本發明涉及光電檢測的領域，尤其涉及一種檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置及方法。

背景技術

顆粒決定著水泥的凝結時間、顏料著色的能力、化學催化劑的活性、食品的味道、藥物的效力和冶金粉末的燒結收縮等，對顆粒大小及形狀的測量已成為一項基本技術，有極其廣泛的應用。

光探測器工作時所在的工作區跟光探測器接收到的光強度有很大的關系，當光強度太強時，光探測器工作在飽和區，會導致輸出信號的失真；而當光強度太弱時，光探測器本身所產生的噪聲會嚴重干擾到待測信號，很難從其輸出中提取出有用的信號；所以，只有當光強度處于一定的范圍內，使光探測器工作在線性工作區時，才能從光探測器的輸出中提取出有用的不失真的信號，達到更加有效的信號檢測。所以，只有確保顆粒檢測儀的光探測器工作在線性工作區時，才能更加精確地進行顆粒檢測。

目前，顆粒檢測技術已經是一門相當成熟的技術，顆粒檢測裝置有很多種。例如，2007年9月5日公告的CN101029863A的中國發明專利說明書公開了水中微小顆粒在線測量方法及裝置，該發明利用光阻法對水中的顆粒進行測量，但該裝置無法判斷光探測器工作點是否處于線性區。2007年3月21日公告的CN1932475A的中國發明專利說明書公開了顆粒檢測裝置及用于該裝置的顆粒檢測方法，該發明也無法判斷光探測器工作點是否處于線性工作區。現在市面上是很多顆粒檢測儀，比如Malvem?MS2000激光粒度儀，歐美克Easizer30，Bettersize2000智能激光粒度儀等等，雖然測量精度高，測量范圍廣，但其價格昂貴，測量的物質形態單一，并且無法知道其光探測器工作點所在的工作區域。

發明內容

本發明的目的在于提供一種檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置及方法，基于本發明的裝置，可以使其光探測器工作在線性工作區，進而能更加精確地進行顆粒檢測。

一方面，本發明公開了一種檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置，包括：依據預定位置依次布置的激光器、外調制裝置、柱透鏡組、樣品池、聚焦透鏡和光探測器；其中，所述外調制裝置用于產生檢測信號，并將所述檢測信號加載到激光器發出的激光束上；所述裝置還包括示波器和處理電路，所述光探測器通過信號線分別與所述示波器、所述處理電路相連接，用于將來自于所述外調制裝置的所述檢測信號顯示到所述示波器上并在所述處理電路上進行處理。

上述檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置，優選所述激光器與所述外調制裝置之間還設置有準直裝置。

上述檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置，優選所述外調制裝置為電光調制裝置、聲光調制裝置或磁光調制裝置。

上述檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置，優選所述激光器為半導體激光器，所述半導體激光器的功率為1～10瓦。

上述檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置，優選所述光探測器為光電二極管。

上述檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置，優選所述樣品池為長方體，所述樣品池設置有透光窗口。

另一方面，本發明還公開了一種檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的方法，所述方法基于檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的裝置，所述裝置包括，依據預定位置依次布置的激光器、外調制裝置、柱透鏡組、樣品池、聚焦透鏡和光探測器；所述裝置還包括示波器和處理電路，所述光探測器通過信號線分別與所述示波器、所述處理電路相連接；所述方法包括如下步驟：開啟所述激光器，所述外調制裝置與所述示波器，調制所述外調制裝置，使調制信號為預定形狀波形，由小到大逐漸調節所述激光器的輸出功率，直至觀察到的所述輸出波形與所述預定形狀波形相比出現畸變；觀察到的所述輸出波形與所述預定形狀波形相比未出現畸變時，所述檢測顆粒檢測儀光探測器的工作點位于線性區；觀察到的所述輸出波形與所述預定形狀波形相比出現畸變時，所述檢測顆粒檢測儀光探測器的工作點位于非線性區。

上述檢測顆粒檢測儀光探測器工作點的方法，優選所述預定形狀的波形為正三角形。

相比于現有技術，本發明的有益效果如下：

首先，本發明是在光阻法檢測顆粒的基礎上在光路中加入一個外調制裝置，通過外調制裝置將信號加載到激光束上，通過光探測器檢測光信號并在示波器顯示出接收到的外調制信號的波形，再通過調節激光器的輸出功率，直到觀察到的波形與外調制信號一致，從而確保探測器的工作點處于線性工作區，這樣可以大大提高其測量精度。

其次，本發明適用于任何以光阻法為基礎的顆粒檢測儀，應用范圍廣。

此外，本發明裝置結構設計簡單，成本低廉，操作方便，有利于廣泛應用。

附圖說明